lunes, 8 de abril de 2013

TEFLÓN


TEFLÓN



  • ANTECEDENTES




Teflón ó politetrafluoretileno


El creador fue Roy J. Plunkett (1910-1994), nacido en Ohio, graduado y doctor en química. Fue contratado en 1936 (año de su doctorado) por la empresa DuPont, en la que permaneció toda su vida laboral. Fue en 1938, mientras trabajaba en el desarrollo de sustancias refrigerantes, cuando realizó el hallazgo. Plunket estaba buscando la manera de producir cantidades de tetrafluoroetileno(TFE) suficientes como para poder utilizarlas industrialmente. Tras construir una planta piloto y obtener las cantidades necesarias pasó a realizar distintas pruebas con el TFE obtenido. Colocaba el TFE en cilindros refrigerados con CO2 sólido (nieve carbónica). Con la colaboración de su ayudante, Jack Rebok, estaba un día vaporizando el contenido de un cilindro de TFE que contenía unas dos libras de gas. Según se vaporizaba el gas pasaba por unos medidores de flujo y entraba en una cámara donde el TFE reaccionaba con otros productos químicos. Aquel día, poco después de comenzar el experimento, Jack Rebok avisó a Plunkett de que algo no funcionaba bien. El flujo de TFE se había detenido, pero el cilindro seguía conteniendo masa. Al desmontar la válvula y abrir el cilindro encontraron en su interior una sustancia blanca en forma de polvo. Parecía que el TFE se había polimerizado dando lugar a este polvo. Al caracterizarlo, Plunkett descubrió que era inerte a todos los disolventes, ácidos y bases disponibles. La DuPont se interesó por el descubrimiento de su científico e incluyó el PTFE dentro de su sección de polímeros. Hoy, la marca Teflon® es registrada por E.I. du Pont de Nemours and Company y conocida mundialmente.



El rey en este ámbito es el Gore-tex, un sistema que emplea Teflón, el nombre comercial que la DuPont dió al politetrafluoretileno, un polímero al que dedicamos una entrada hace ya algún tiempo. Se trata de un material muy especial, resistente a las elevadas temperaturas y altamente antiadherente, por lo que se emplea en sartenes y otros utensilios de cocina. Es también un polímero semicristalino, lo que quiere decir que sus largas moléculas pueden formar cristales, como lo hacen las moléculas del hielo o la sal, pero a diferencia de éstas, las molécula enteras de teflón no están implicadas en la red cristalina, sino que partes de ellas pueden quedar fuera de las zonas cristalinamente ordenadas.

  • OBTENCION







En 1969, Bob Gore, descubrió que el politetrafluoretileno (PTFE) podía expandirse hasta formar un material resistente y poroso. Esta nueva forma de PTFE, el PTFE expandido, es químicamente inerte, tiene un coeficiente de fricción bajo, resiste temperaturas extremas, no envejece y es resistente ante condiciones climatológicas adversas. Además, se trata de un tejido poroso, cortaviento, muy resistente, hidrófobo y biocompatible.





  • PROPIEDADES








La virtud principal de este material es que es prácticamente inerte, no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Esto se debe básicamente a la protección de los átomos de flúor sobre la cadena carbonada. Esta carencia de reactividad hace que su toxicidad sea prácticamente nula; además, tiene un muy bajo coeficiente de rozamiento. Otra cualidad característica es su impermeabilidad, manteniendo además sus cualidades en ambientes húmedos.
No obstante, un subproducto presente en el teflón, el ácido perfluorooctanoico, resulta, además de contaminante (no es biodegradable), potencialmente cancerígeno para el ser humano. Incluso, ha sido relacionado con la infertilidad, los trastornos inmunitarios y problemas de crecimiento prenatal.1
Es también un gran aislante eléctrico y sumamente flexible, no se altera por la acción de la luz y es capaz de soportar temperaturas desde -270°C (3,15 K) hasta 270 °C (543,15 K), momento en que puede empezar a agrietarse y producir vapores tóxicos. Su cualidad más conocida es la antiadherencia.





  • USOS



En la rama automotriz, es utilizado para sellar o proteger la superficie de las pinturas acrilicas, aplicando una capa de teflón en cera, creando una superficie impenetrable, brillante a prueba de agua, creando un escudo invisible que protege de los factores de oxidación o desgaste del medio ambiente. Otorga un brillo superior e inigualable protección.
Uno de los primeros usos que se dio a este material fue en el Proyecto Manhattan como recubrimiento de válvulas y como sellador en tubos que contenían hexafluoruro de uranio (material altamente reactivo).
El PTFE tiene múltiples aplicaciones, aunque no se le dio salida en un principio (no se empezó a vender hasta 1946). Algunas de ellas se citan a continuación:
·         En revestimientos de aviones, cohetes y naves espaciales debido a las grandes diferencias de temperatura que es capaz de soportar.
·         En la industria se emplea en elementos articulados, ya que su capacidad antifricción permite eliminar el uso de lubricantes como el Krytox.
·         En medicina, aprovechando que no reacciona con sustancias o tejidos y es flexible y antiadherente se utiliza para prótesis, creación de tejidos artificiales y vasos sanguíneos, en incluso operaciones estéticas (body piercing).
·         En electrónica, como revestimiento de cables o dieléctrico de condensadores por su gran capacidad aislante y resistencia a la temperatura. Los condensadores con dieléctrico de teflón se utilizan en equipos amplificadores de sonido de alta calidad. Son los que producen menores distorsiones de audiofrecuencias. Un poco menos eficientes, les siguen los de poliéster metalizado (MKP).
·         En utensilios de cocina, como sartenes y ollas por su capacidad de rozamiento baja, así son fáciles de limpiar y mantiene un grado menor de toxicidad.
·         En pinturas y barnices.
·         En estructuras y elementos sometidos a ambientes corrosivos, así como en mangueras y conductos por los que circulan productos químicos.
·         Como recubrimiento de balas perforantes. El teflón no tiene efecto en la capacidad de perforación del proyectil, sino que reduce el rozamiento con el interior del arma para disminuir su desgaste.
·         Como hilo para coser productos expuestos continuamente a los agentes atmosféricos o químicos.
·         En Odontología como aislante, separador y mantenedor del espacio interproximal durante procedimientos de estética o reconstrucciones con resinas compuestas o composite.






  • IDENTIFICACION

VISTAS MICROOSCOPICAS.






  •    MAPA CONCETUAL


ACRÍLICO


FIBRA ACRÍLICA (PAN)





  • ANTECEDENTES
El acrilonitrilo se obtuvo por primera vez en Alemania en 1893. Fue uno de los productos químicos utilizados por Carothers y su equipo en la investigación fundamental sobre altos polímeros que se llevó a cabo en la compañía Du Pont. Du Pont desarrolló una fibra acrílica en 1944 e inició la producción comercial de las mismas en 1950. Se le dio el nombre comercial de Orlón.




  • OBTENCIÓN


Se obtiene de la mezcla de petróleo, carbón mineral, gas natural, agua y aire.
Algunas fibras acrílicas se hilan en seco, con disolventes y otras se hilan en húmedo. En la hilatura con disolventes, los polímeros se disuelven en un material adecuado, como dimetilformamida, la extrusión se hace en aire caliente y se soldifican por evaporación del disolvente. Después de la hilatura, las fibras se estiran en caliente a tres o diez veces su longitud original, se ondulan, se cortan y se comercializan como fibra corta o cable de filamentos continuos. En la hilatura en húmedo, el polímero se disuelve en un disolvente, la extrusión se efectúa en un baño coagulante, se seca, se ondula y recoge en forma de cable de filamentos continuos para usarlo en el proceso de voluminizado o se corta en fibras y se embala.
El acrilonitrilo es relativamente barato, pero los disolventes son costosos, por lo que el hilatura es más caro que en otras fibras sintéticas.


  • USOS




Las propiedades de las fibras acrílicas recomiendan su empleo como alternativa de la lana en el campo del vestido y de los textiles para interiores.






  • PROPIEDADES
Dentro de la familia de las fibras acrílicas se presentan ciertas variaciones en las propiedades físicas y químicas. Estas diferencias pueden ser impuestas por las necesidades de unas aplicaciones especificas o debidas a diferencias en el proceso de fabricación de las diferentes productoras (sistemas de hilaturas) y a diferencias menores en su composición química. Por otra parte, las diferencias no son tan importantes como en otras fibras (poliester, rayón) y ello permite establecer un intervalo de valores, mas o menos estrecho, en el que quedan incluidos todos los valores que para cualquier propiedad puede presentar cualquier fibra acrílica.





  • PROPIEDADES FÍSICAS
**Aislamiento térmico, La mayor cantidad de bolsas de aire que se generan en
el hilado, debido a la sección transversal en forma de hueso de la fibra, evita la perdida
de calor en la prenda.

**Poder cubriente, La forma transversal de esta fibra permite un mayor radio,
superficie / volumen que las fibras que tienen secciones del tipo redondo,
proporcionando una cobertura equivalente con menos fibra, obteniéndose prendas con
menor peso.

**Sensación seca. El espacio capilar entre fibras permite la eliminación de
humedad, generándose así una agradable sensación de sequedad, que resulta
particularmente ventajosa en confección de medias y calcetines.

**Resistencia a la abrasión y pilling, las magnificas propiedades de tenacidad
y resiliencia de esta fibra rinde una resistencia superior tanto a la abrasión como al 5
pilling. Cuando la fibra es corta, sus muchos extremos que salen a la superficie de la
tela se deterioran fácilmente con el roce, se enrollan entre sí y se aglomeran,
frisándose, formando bolitas que dan mal aspecto e incluso me mezclan con otras
fibras de otras telas. La resistencia de la fibra es inversamente proporcional al pilling.

**Mínima calibración de máquinas, mediante un solo tipo de calibración, nos
permite todos los tex o decitex del material, lo que evita el cambio de piñones.
Podemos regular la termoseccionadora con distintos estiros y temperaturas para lograr
variedad de encogimiento de la fibra, obteniendo hilados con características distintas,
lo que permite aumentar la cantidad de artículos.

**Resistencia a la luz solar. Incluso expuestas al sol de forma permanente, son
de gran aceptación para uso de exteriores, cortinas, visillos, banderas, etc.
Fácilmente se carga de electricidad. Esta característica suele hacer
incomoda algunas prendas.

Aprovechando otras buenas cualidades de estas fibras, se
solventa el problema a base de mezclar fibras sintéticas con otras artificiales o
naturales. En si misma es una cualidad muy a tener en cuenta cuando la fibra se utiliza
en grandes superficies o en lugares donde una pequeña chispa, incluso eléctrica
puede incendiarla. Esta afinidad eléctrica propicia en ellas la adherencia de polvo y
pelusas, problema que no se soluciona con el cepillado sin la previa descarga
electrostática. En los procesos de confección, esta afinidad hace que las telas se
adhieran a las máquinas, entorpeciendo su movilidad. Hay acabados de telas que
reducen esta afinidad; pero el lavado continúo o la limpieza vuelva a cargarlas.


Propiedades
Fibra de 3.3 dtex
Propiedades
Fibra de 3.3 dtex
Tenacidad (g/dtex)

Tenacidad al lazo
1.13 -2.61
- Seco
2.6 - 4.1
Alargamiento lazo
2.4 - 34.5
- Húmedo
2.0 -3.8
Recuperación después de una extensión del 15%

Alargamiento a la rotura (%)

Inmediata

- Seco
26 - 44
- Seco
12.1 - 17.1
- Húmedo
29 - 61
- Húmedo
12.2 - 14.2
Fluencia (g/dtex)

Diferida

- Seco
1.15 - 1.30
- Seco
38.5 - 50.5
- Húmedo
1.03 - 1.20
- Húmedo
38.9 - 47.6
Módulo inicial (g/dtex)

Deformación permanente

- Seco
46 - 58
- Seco
33.8 - 49.4
- Húmedo
38 - 58
- Húmedo
39.1 - 47.9
Forma de la sección transversal
Entre redonda y aplastada
Absorción de agua a 21 °C y 95% h.r.
2.6 - 5.0
Tasa legal de húmedad
1.1 - 2.5
Temperatura de adherencia (°C)
235 - 254
Peso especifico
1.16 - 1.18
----------------------
-------------






  • PROPIEDADES QUÍMICAS


**Excelente resiliencia, Se arrugan difícilmente; pero las deformaciones una vez
producidas o fijadas son permanentes.

**Resistencia a polillas y microorganismos. La primera consecuencia positiva
de esta propiedad es que su almacenamiento no presentan los problemas que se dan
con otras fibras o telas. El que estas fibras sean tan resistentes a los agentes
orgánicos las ha llevado a una masiva utilización en ropa deportiva y de baño,
artículos de viaje, tiendas de campaña y en el textil industrial no vestuario: bolsas,
sacos, envolturas, artículos de pesca, etc.

**Baja absorción de agua. Se limpian con facilidad las manchas de origen acuoso
y secan con facilidad; son un tanto difíciles de teñir. Muy apropiadas para uso en el
agua.

**Oleofílicas. Su baja absorción del agua es paralela a su afinidad por los aceites
y las grasas. Las manchas de este tipo deben eliminarse con productos de limpieza en
seco.

**Resistencia a la mayoría de agentes químicos. Propiedad que lleva a su uso a
la confección de prendas apropiadas para el trabajo en laboratorios, cuando la fibra se
colorea en el momento de su fabricación, después su color tiene excelente estabilidad.
Sensible a los ácidos y estable a los álcalis.

**Fibras de alto encogimiento. Combinadas en el mismo hilo con fibras que no
encogen, en un tratamiento con calor se consigue un hilo de gran volumen; si es sobre
un tejido lo hace voluminoso.




  • NOMBRES COMERCIALES


Denominación
Productor
País
Acribel
Fabelta
Bélgica
Acrilan
Monsanto
U.S.A
Beslon
Toho Beslon
Japón
Cashmilon
Asahi Chem.Ind.
Japón
Courtelle
Courtaulds
Reino Unido
Creslan
American Cyanamide
U.S.A
Crilenka
Cyanenka
España
Crylor
Rhone-Poulenc
Francia
Dolan
Hoechst
Alemania
Dralon
Bayer
Alemania
Euroacril
Anic
Italia
Exlan
Exlan
Japón
Leacril
Montefibra
Italia- España
Orlon
Dupont
U.S.A
Redon
Phirix-Werke
Alemania
Toaraylon
Toray
Japón
Velicren
Snia-Viscosa
Italia
Vonnel
Mitsubishi
Japón
Zefran
Dow
U.S.A




  • PRODUCCIÓN Y CONSUMO MUNDIAL.



A pesar de desarrollos adversos en los precios de la materia prima, que se estabilizaron a un nivel de precios un 50% mayor en septiembre del 2004 en comparación con los precios de enero del mismo año, el mercado por las fibras acrílicas repuntó en un 1.8%, a 2.73 millones de toneladas. La competición extranjera de precios bajos y precios altos de la materia prima causaron declinaciones en la producción en Europa, Estados Unidos, y Japón, perdiendo un 3.5% de puntos en su participación en el mercado global. Por otro lado, hubo un crecimiento de doble dígito en países asiáticos. 








  • IDENTIFICACIÓN


* IDENTIFICACIÓN POR COMBUSTIÓN

      cerca de la llama: Se funde
      en la llama: Arde y se derrite
      al sacar de la llama: Continúa ardiendo y se funde
      residuo:Deja gota negra, dura y frágil.
      olor: No se percibe.


       
* IDENTIFICACIÓN DEL PUNTO DE FUSIÓN
  

Las fibras acrílicas no presentan un punto de vista de fusión definido; sin embargo, cuando se las somete a una presión tienden a adherirse a las superficies metálicas a temperaturas comprendidas entre 215 y 255 °C.



* IDENTIFICACIÓN POR MICROSCOPIA